CN116118512A - 动力电池碰撞安全的保护方法、保护装置及车辆 - Google Patents

动力电池碰撞安全的保护方法、保护装置及车辆 Download PDF

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Abstract

本发明涉及动力电池安全技术领域，具体公开了一种动力电池碰撞安全的保护方法、保护装置及车辆。其中，该方法包括：采集整车信息和电池信息；根据电池信息和整车信息，结合电池碰撞损伤模型，获得电池碰撞损伤等级；基于电池碰撞损伤等级和电芯的电流信息，生成控制指令集，控制指令集用于控制电池管理系统执行高压回路切断策略，其中，高压回路切断策略包括高压回路保持原状态、直接切断高压继电器和点爆熔断器后切断高压继电器中的至少一个。本发明通过划分电池碰撞损伤等级以及电芯的电流大小，来控制电池管理系统执行相对应的高压回路切断策略，避免造成高压回路的误切断以及高压继电器因粘连而不能及时切断的风险。

Description

动力电池碰撞安全的保护方法、保护装置及车辆
技术领域
本发明涉及动力电池安全技术领域，具体而言，涉及一种动力电池碰撞安全的保护方法、保护装置及车辆。
背景技术
动力电池系统作为电动汽车的储能单元，较传统燃油而言，电动汽车的安全稳定性较差。在碰撞过程中，若受到挤压或冲击存在起火和爆炸的风险，电池系统碰撞防护设计通常采用两种方法来切断高压回路，一是电池管理系统（BMS）接收到安全气囊触发信号后切断电池系统内的高压继电器，二是电池包高压回路内串联可瞬时点爆断开的激励熔断器，BMS接收到安全气囊触发信号后点爆激励熔断器。
上述方法一存在高压继电器粘连切断失效的风险，上述方法二存在安全气囊弹开但电池未受挤压而导致激励熔断器误触发的风险。
针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种动力电池碰撞安全的保护方法、保护装置及车辆，以至少解决根据安全气囊的触发信号来切断高压回路的方式，存在切断失效或误切断的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种动力电池碰撞安全的保护方法，包括：采集整车信息和电池信息，其中，电池信息包括如下至少之一：电芯的电压信息、电芯的电流信息、电芯的绝缘故障信息和电芯的温度信息，整车信息包括如下至少之一：车辆的加速度信息和安全气囊的触发信息；根据电池信息和整车信息，结合电池碰撞损伤模型，获得电池碰撞损伤等级；基于电池碰撞损伤等级和电芯的电流信息，生成控制指令集，控制指令集用于控制电池管理系统执行高压回路切断策略，其中，高压回路切断策略包括高压回路保持原状态、直接切断高压继电器和点爆熔断器后切断高压继电器中的至少一个。
进一步地，根据电池信息和整车信息，结合电池碰撞损伤模型，获得电池碰撞损伤等级，包括：根据车辆的加速度信息、安全气囊的触发信息和电芯的绝缘故障信息，采用电池碰撞损伤模型中的机械碰撞损伤模型进行校验，判断当前电池是否处于机械损伤状态；如果是，根据电芯的电压信息和电芯的温度信息，采用电池碰撞损伤模型中的电热碰撞损伤模型进行校验，获得校验结果，根据校验结果得出电池碰撞损伤等级。
进一步地，根据电池信息和整车信息，结合电池碰撞损伤模型，获得电池碰撞损伤等级，包括：根据车辆的加速度信息、安全气囊的触发信息和电芯的绝缘故障信息，采用机械碰撞损伤模型进行校验；在车辆的加速度低于加速阈值、安全气囊未触发且电芯未出现绝缘故障的情况下，电池碰撞损伤模型输出当前电池的电池碰撞损伤等级，且电池碰撞损伤等级为零级。
进一步地，根据电池信息和整车信息，结合电池碰撞损伤模型，获得电池碰撞损伤等级，还包括：在车辆的加速度高于加速阈值、安全气囊已触发和电芯出现绝缘故障三者出现至少之一的情况下，根据电芯的电压信息和电芯的温度信息，采用电热碰撞损伤模型进行校验；在电芯的电压低于电压阈值、电芯的电压变化速率低于电压变化阈值、电芯的温度低于温度阈值且电芯的温度变化速率低于温度变化阈值的情况下，电池碰撞损伤模型输出当前电池的电池碰撞损伤等级，且电池碰撞损伤等级为一级。
进一步地，根据电池信息和整车信息，结合电池碰撞损伤模型，获得电池碰撞损伤等级，还包括：在车辆的加速度高于加速阈值、安全气囊已触发和电芯出现绝缘故障三者出现至少之一的情况下，根据电芯的电压信息和电芯的温度信息，采用电热碰撞损伤模型进行校验；在电芯的电压高于电压阈值、电芯的电压变化速率高于电压变化阈值、电芯的温度高于温度阈值和电芯的温度变化速率高于温度变化阈值四者出现至少之一的情况下，电池碰撞损伤模型输出当前电池的电池碰撞损伤等级，且电池碰撞损伤等级为二级。
进一步地，基于电池碰撞损伤等级和电芯的电流信息，生成控制指令集，包括：响应于电池碰撞损伤等级为零级，生成控制指令集中的第一目标控制指令，第一目标控制指令控制电池管理系统执行高压回路保持原状态的策略。
进一步地，基于电池碰撞损伤等级和电芯的电流信息，生成控制指令集，还包括：响应于电池碰撞损伤等级为一级且电芯的电流小于电流阈值，生成控制指令集中的第二目标控制指令，第二目标控制指令控制电池管理系统执行直接切断高压继电器的策略。
进一步地，基于电池碰撞损伤等级和电芯的电流信息，生成控制指令集，还包括：响应于电池碰撞损伤等级为一级且电芯的电流大于或等于电流阈值，生成控制指令集中的第三目标控制指令，第三目标控制指令控制电池管理系统执行点爆熔断器后切断高压继电器的策略。
进一步地，基于电池碰撞损伤等级和电芯的电流信息，生成控制指令集，还包括：响应于电池碰撞损伤等级为二级，生成控制指令集中的第四目标控制指令，第四目标控制指令控制电池管理系统执行点爆熔断器后切断高压继电器的策略。
进一步地，保护方法还包括：采集整车所处的路况信息；根据电池信息和路况信息，结合碰撞预警模型，获得碰撞预警信号；根据碰撞预警信号，控制电池管理系统调节当前电池的输出功率。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种动力电池碰撞安全的保护装置，包括：采集模块，采集模块用于采集整车信息和电池信息，其中，电池信息包括如下至少之一：电芯的电压信息、电芯的电流信息、电芯的绝缘故障信息和电芯的温度信息，整车信息包括如下至少之一：车辆的加速度信息和安全气囊的触发信息；判断模块，判断模块用于根据电池信息和整车信息，结合电池碰撞损伤模型，获得电池碰撞损伤等级；控制模块，控制模块用于基于电池碰撞损伤等级和电芯的电流信息，生成控制指令集，控制指令集用于控制电池管理系统执行高压回路切断策略，其中，高压回路切断策略包括高压回路保持原状态、直接切断高压继电器和点爆熔断器后切断高压继电器中的至少之一。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种车辆，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，处理器被设置为运行计算机程序以执行上述的保护方法。
在本发明实施例中，根据电池信息和整车信息，结合电池碰撞损伤模型，判断当前电池的电池碰撞损伤等级，基于电池碰撞损伤等级和当前电池电芯的电流信息来控制电池管理系统执行高压回路切断的策略。当电池碰撞损伤等级较高且电芯的电流较小时，高压回路的温度较低进而导致线路的粘性小，控制电池管理系统直接切断高压继电器。电池碰撞损伤等级较高且电芯的电流较大时，高压回路的温度较高进而导致线路的粘性大，控制电池管理系统点爆熔断器后切断高压继电器，防止高压继电器因粘连而无法有效地切断高压回路。电池碰撞损伤等级较低且未对电芯造成损伤，电池管理系统无需对高压回路进行切断。通过划分电池碰撞损伤等级以及电芯的电流大小，来控制电池管理系统执行相对应的高压回路切断策略，避免造成高压回路的误切断以及高压继电器因粘连而不能及时切断的风险。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的一种用于实现动力电池碰撞安全的保护方法的计算机终端（或移动设备）的硬件结构框图；
图2是根据本发明实施例中的动力电池碰撞安全的保护方法的流程图；
图3是根据本发明实施例中的动力电池碰撞安全的保护装置的结构框图；
图4是根据本发明实施例中一种可替代的动力电池碰撞安全的保护装置的结构框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例1
根据本发明实施例，提供了一种动力电池碰撞安全的保护方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图1是根据本发明实施例的一种用于实现动力电池碰撞安全的保护方法的计算机终端或移动设备）的硬件结构框图。如图1所示，计算机终端（或移动设备）可以包括一个或多个处理器102（处理器可以包括但不限于中央处理器（CPU）、图形处理器（GPU）、数字信号处理（DSP）芯片、微处理器（MCU）、可编程逻辑器件（FPGA）、神经网络处理器（NPU）、张量处理器（TPU）、人工智能（AI）类型处理器等的处理装置）和用于存储数据的存储器104。除此之外，还可以包括用于通信功能的传输设备106、输入输出设备108以及显示器110。本领域普通技术人员可以理解，图1所示的结构仅为示意，其并不对上述电子装置的结构造成限定。例如，计算机终端还可包括比上述结构描述更多或者更少的组件，或者具有与上述结构描述不同的配置。
存储器104可用于存储计算机程序，例如，应用软件的软件程序以及模块，如本发明实施例中的动力电池碰撞安全的保护方法对应的计算机程序，处理器102通过运行存储在存储器104内的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的动力电池碰撞安全的保护方法。存储器104可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器104可进一步包括相对于处理器102远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至移动终端。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
传输设备106用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括移动终端的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输设备106包括一个网络适配器(Network Interface Controller，简称为NIC)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输设备106可以为射频(Radio Frequency，简称为RF)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。
显示器110可以是触摸屏式的液晶显示器（LCD）。该液晶显示器可使得用户能够与移动终端的用户界面进行交互。在一些实施例中，上述移动终端具有图形用户界面（GUI），用户可以通过触摸触敏表面上的手指接触和/或手势来与GUI进行人机交互，此处的人机交互功能可选的包括如下交互：创建网页、绘图、文字处理、制作电子文档、游戏、视频会议、即时通信、收发电子邮件、通话界面、播放数字视频、播放数字音乐和/或网络浏览等用于执行上述人机交互功能的可执行指令被配置/存储在一个或多个处理器可执行的计算机程序产品或可读存储介质中。
图2是根据本发明其中一实施例的动力电池碰撞安全的保护方法的流程图，如图2所示，该流程包括如下步骤：
步骤S1：采集整车信息和电池信息，其中，电池信息包括如下至少之一：电芯的电压信息、电芯的电流信息、电芯的绝缘故障信息和电芯的温度信息，整车信息包括如下至少之一：车辆的加速度信息和安全气囊的触发信息。
步骤S2：根据电池信息和整车信息，结合电池碰撞损伤模型，获得电池碰撞损伤等级。
步骤S3：基于电池碰撞损伤等级和电芯的电流信息，生成控制指令集，控制指令集用于控制电池管理系统执行高压回路切断策略，其中，高压回路切断策略包括高压回路保持原状态、直接切断高压继电器和点爆熔断器后切断高压继电器中的至少一个。
在本发明实施例中，根据电池信息和整车信息，结合电池碰撞损伤模型，判断当前电池的电池碰撞损伤等级，基于电池碰撞损伤等级和当前电池电芯的电流信息来控制电池管理系统执行高压回路切断的策略。当电池碰撞损伤等级较高且电芯的电流较小时，高压回路的温度较低进而导致线路的粘性小，控制电池管理系统直接切断高压继电器。电池碰撞损伤等级较高且电芯的电流较大时，高压回路的温度较高进而导致线路的粘性大，控制电池管理系统点爆熔断器后切断高压继电器，防止高压继电器因粘连而无法有效地切断高压回路。电池碰撞损伤等级较低且未对电芯造成损伤，电池管理系统无需对高压回路进行切断。通过划分电池碰撞损伤等级以及电芯的电流大小，来控制电池管理系统执行相对应的高压回路切断策略，避免造成高压回路的误切断以及高压继电器因粘连而不能及时切断的风险。
具体地，在步骤S2中，根据电池信息和整车信息，结合电池碰撞损伤模型，获得电池碰撞损伤等级，包括以下步骤：
步骤S21：根据车辆的加速度信息、安全气囊的触发信息和电芯的绝缘故障信息，采用电池碰撞损伤模型中的机械碰撞损伤模型进行校验，判断当前电池是否处于机械损伤状态。
需要说明的是，车辆的加速度信息包括车辆X方向的加速度、车辆Y方向的加速度和车辆Z方向的加速度，安全气囊的触发信息包括安全气囊未触发和安全气囊已触发，电芯的绝缘故障信息包括电芯出现绝缘故障和电芯未出现绝缘故障。车辆发生机械碰撞后，通过机械碰撞损伤模型判断当前电池是否出现机械损伤，如果未出现机械损伤，说明当前电池未受到影响，无需切断电池的高压回路。
步骤S22：如果是，根据电芯的电压信息和电芯的温度信息，采用电池碰撞损伤模型中的电热碰撞损伤模型进行校验，获得校验结果，根据校验结果得出电池碰撞损伤等级。
需要说明的是，如果当前电池出现机械损伤，需要通过电热碰撞损伤模型进一步判断，机械碰撞导致电池电芯出现哪些故障，电池电芯的故障通过具体的参数值体现出来，通过机械损伤和电热损伤两者的结合，得出电池碰撞损伤等级。
通过步骤S21和步骤S22，综合判断当前电池的电池碰撞损伤等级，将电池碰撞损伤等级进行详细划分，避免造成高压回路的误切断以及高压继电器因粘连而不能及时切断的风险。
在本申请的实施例中，为了提升电池系统抗冲击和抗颠簸载荷的能力，将电池与车身进行耦合设计，使车身与电池共同承担碰撞载荷。具体地，电池内部Y向加强梁与整车地板Y向加强梁通过螺栓连接耦合，高强度耦合抵抗整车侧碰。电池前边梁通过采用铸铝、镁合金、高强度钢等材料加强，或通过蜂窝型腔等吸能结构设计，与整车地板结构配合，抵抗整车正碰，保护内部电芯不受力不行形变。此外，电池包内预留吸能空间，在碰撞过程中，通过吸能空间来降低电池的碰撞损伤。其中，通过制定整车和电池耦合的安全仿真模型，根据碰撞传力路径优化电池与地板结构，保证在在整车碰撞评价工况下，电池结构完整功能正常。
需要说明的是，电池碰撞损伤等级具体分为三个级别，分别为：零级、一级和二级，其中，损伤强度由弱到强依次为：零级、一级和二级。
在步骤S2中，电池碰撞损伤等级的具体确定步骤，包括：
步骤S211：根据车辆的加速度信息、安全气囊的触发信息和电芯的绝缘故障信息，采用机械碰撞损伤模型进行校验。
步骤S212：在车辆的加速度低于加速阈值、安全气囊未触发且电芯未出现绝缘故障的情况下，电池碰撞损伤模型输出当前电池的电池碰撞损伤等级，且电池碰撞损伤等级为零级。
通过步骤S211和步骤S212，机械碰撞损伤模型中的各参数均未超过参数阈值，说明机械碰撞过程中未对电池造成损伤，且未对电池的高压系统造成威胁，将电池碰撞损伤等级为零级。
进一步地，在步骤S2中，电池碰撞损伤等级的具体确定步骤，还包括：
步骤S221：在车辆的加速度高于加速阈值、安全气囊已触发和电芯出现绝缘故障三者出现至少之一的情况下，根据电芯的电压信息和电芯的温度信息，采用电热碰撞损伤模型进行校验。
步骤S222：在电芯的电压低于电压阈值、电芯的电压变化速率低于电压变化阈值、电芯的温度低于温度阈值且电芯的温度变化速率低于温度变化阈值的情况下，电池碰撞损伤模型输出当前电池的电池碰撞损伤等级，且电池碰撞损伤等级为一级。
需要说明的是，当车辆的加速度高于加速阈值、安全气囊已触发和电芯出现绝缘故障三者出现至少之一时，说明电池可能受到机械碰撞的影响，需要通过校验电池的具体参数来判定电池的损伤状态。当电芯的电压低于电压阈值、电芯的电压变化速率低于电压变化阈值、电芯的温度低于温度阈值且电芯的温度变化速率低于温度变化阈值时，说明电池未受到机械碰撞的影响，电池的高压系统产生潜在的威胁，为了保证车辆的安全行驶，将电池碰撞损伤等级为一级。
进一步地，在步骤S2中，电池碰撞损伤等级的具体确定步骤，还包括：
步骤S231：在车辆的加速度高于加速阈值、安全气囊已触发和电芯出现绝缘故障三者出现至少之一的情况下，根据电芯的电压信息和电芯的温度信息，采用电热碰撞损伤模型进行校验。
步骤S232：在电芯的电压高于电压阈值、电芯的电压变化速率高于电压变化阈值、电芯的温度高于温度阈值和电芯的温度变化速率高于温度变化阈值四者出现至少之一的情况下，电池碰撞损伤模型输出当前电池的电池碰撞损伤等级，且电池碰撞损伤等级为二级。
需要说明的是，当车辆的加速度高于加速阈值、安全气囊已触发和电芯出现绝缘故障三者出现至少之一时，说明电池可能受到机械碰撞的影响，需要通过校验电池的具体参数来判定电池的损伤状态。当电芯的电压高于电压阈值、电芯的电压变化速率高于电压变化阈值、电芯的温度高于温度阈值和电芯的温度变化速率高于温度变化阈值四者出现至少之一，说明电池受到机械碰撞的影响，电池的高压系统产生潜在的威胁，为了保证车辆的安全行驶，将电池碰撞损伤等级为二级。
具体地，在步骤S3中，基于电池碰撞损伤等级和电芯的电流信息，生成控制指令集，包括：响应于电池碰撞损伤等级为零级，生成控制指令集中的第一目标控制指令，第一目标控制指令控制电池管理系统执行高压回路保持原状态的策略。
需要说明的是，电池碰撞损伤等级为零级，说明机械碰撞未对电池造成损伤，且未对电池的高压系统造成威胁，高压系统的状态无需改变，当前电池能够正常运行。
进一步地，在步骤S3中，基于电池碰撞损伤等级和电芯的电流信息，生成控制指令集，还包括：响应于电池碰撞损伤等级为一级且电芯的电流小于电流阈值，生成控制指令集中的第二目标控制指令，第二目标控制指令控制电池管理系统执行直接切断高压继电器的策略。
需要说明的是，电池撞损伤等级为一级，说明仅电池的高压系统存在潜在的威胁，如果此时电芯的电流小于电流阈值，即高压回路的温度较低进而导致线路的粘性小，通过直接切断高压继电器的方式来断开高压回路即可。
进一步地，在步骤S3中，基于电池碰撞损伤等级和电芯的电流信息，生成控制指令集，还包括：响应于电池碰撞损伤等级为一级且电芯的电流大于或等于电流阈值，生成控制指令集中的第三目标控制指令，第三目标控制指令控制电池管理系统执行点爆熔断器后切断高压继电器的策略。
需要说明的是，电池撞损伤等级为一级，说明电池的高压系统存在潜在的威胁，如果此时电芯的电流大于或等于电流阈值，即高压回路的温度较高进而导致线路的粘性大，通过点爆熔断器后切断高压继电器的方式来断开高压回路，防止高压继电器因粘连而无法有效地切断高压回路。
进一步地，在步骤S3中，基于电池碰撞损伤等级和电芯的电流信息，生成控制指令集，还包括：响应于电池碰撞损伤等级为二级，生成控制指令集中的第四目标控制指令，第四目标控制指令控制电池管理系统执行点爆熔断器后切断高压继电器的策略。
需要说明的是，电池撞损伤等级为一级，说明电池本身受到碰撞影响，且电池的高压系统存在潜在的威胁，通过点爆熔断器后切断高压继电器的方式来断开高压回路，防止高压继电器因粘连而无法有效地切断高压回路。电池本身受到碰撞影响，电池的高压系统的温度可能会出现急剧上升进而出现着火现象，可以进一步启动整车的热管路回路，对电池进行冷却或灭火。
在本申请的实施例中，动力电池碰撞安全的保护方法还包括：
步骤S41：采集整车所处的路况信息。具体地，路况信息包括：事故多发地段、急转弯、上下坡路况等。
步骤S42：根据电池信息和路况信息，结合碰撞预警模型，获得碰撞预警信号。其中，碰撞预警模型通过路况数据库房、自学习数据库、场景库等数据库信息进行创建的，将电池信息和路况信息与数据库信息进行比较，获得比较结果，根据比较结果发出对应的碰撞预警信号。具体地，当电池参数出现异常和车辆处于危险路况时，车辆发出碰撞预警信号。
步骤S43：根据碰撞预警信号，控制电池管理系统调节当前电池的输出功率。通过碰撞预警信号提醒驾驶员调节电池的输出功率，使车辆减速或制动。
上述的步骤S41至步骤S43和步骤S1至步骤S3同步进行，通过步骤S41至步骤S43降低碰撞事故的发生的几率或者减小碰撞损伤。
实施例2
本申请的实施例还提供了一种动力电池碰撞安全的保护装置，图3是动力电池碰撞安全的保护装置的结构框图，如图3所示，该装置包括：采集模块、判断模块和控制模块。
具体地，采集模块用于采集整车信息和电池信息，其中，电池信息包括如下至少之一：电芯的电压信息、电芯的电流信息、电芯的绝缘故障信息和电芯的温度信息，整车信息包括如下至少之一：车辆的加速度信息和安全气囊的触发信息。判断模块用于根据电池信息和整车信息，结合电池碰撞损伤模型，获得电池碰撞损伤等级。控制模块用于基于电池碰撞损伤等级和电芯的电流信息，生成控制指令集，控制指令集用于控制电池管理系统执行高压回路切断策略，其中，高压回路切断策略包括高压回路保持原状态、直接切断高压继电器和点爆熔断器后切断高压继电器中的至少之一。
具体地，如图4所示，采集模块包括整车信息采集模块和电池信息采集模块，判断模块集成在电池管理系统（BMS）内，其中，保护装置还包括碰撞预警模块。电池信息采集模块可以实时上报电芯电压、电压变化、电芯电流电池温度、温度变化、电芯绝缘故障等信息，整车信息采集模块可以实时上报整车X/Y/Z加速度、安全气囊触发等信息，碰撞预警模块可以综合电池信息及路况信息来评估碰撞风险，并上报预警信号及电池限功率输出信号。其中，电池内中间串联位置布置有可瞬时切断的激励熔断器，主正主负输出位置布置有主正继电器、主负继电器，其中，主正继电器和主负继电器作为高压回路的高压继电器。控制模块根据判断模块的输出结果以及各采集模块的数据，通过电池管理系统（BMS）控制主正继电器、主负继电器以及激励熔断器的通断。
实施例3
本申请的实施例还提供了一种车辆，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，处理器被设置为运行计算机程序以执行上述的保护方法。
在本实施例中，上述处理器可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤：
步骤S1：采集整车信息和电池信息，其中，电池信息包括如下至少之一：电芯的电压信息、电芯的电流信息、电芯的绝缘故障信息和电芯的温度信息，整车信息包括如下至少之一：车辆的加速度信息和安全气囊的触发信息。
步骤S2：根据电池信息和整车信息，结合电池碰撞损伤模型，获得电池碰撞损伤等级。
步骤S3：基于电池碰撞损伤等级和电芯的电流信息，生成控制指令集，控制指令集用于控制电池管理系统执行高压回路切断策略，其中，高压回路切断策略包括高压回路保持原状态、直接切断高压继电器和点爆熔断器后切断高压继电器中的至少一个。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可为个人计算机、服务器或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种动力电池碰撞安全的保护方法，其特征在于，包括：
采集整车信息和电池信息，其中，所述电池信息包括如下至少之一：电芯的电压信息、电芯的电流信息、电芯的绝缘故障信息和电芯的温度信息，所述整车信息包括如下至少之一：车辆的加速度信息和安全气囊的触发信息；
根据所述电池信息和所述整车信息，结合电池碰撞损伤模型，获得电池碰撞损伤等级；
基于所述电池碰撞损伤等级和所述电芯的电流信息，生成控制指令集，所述控制指令集用于控制电池管理系统执行高压回路切断策略，其中，所述高压回路切断策略包括高压回路保持原状态、直接切断高压继电器和点爆熔断器后切断高压继电器中的至少一个。
2.根据权利要求1所述的保护方法，其特征在于，根据所述电池信息和所述整车信息，结合电池碰撞损伤模型，获得电池碰撞损伤等级，包括：
根据所述车辆的加速度信息、所述安全气囊的触发信息和所述电芯的绝缘故障信息，采用所述电池碰撞损伤模型中的机械碰撞损伤模型进行校验，判断当前所述电池是否处于机械损伤状态；
如果是，根据所述电芯的电压信息和所述电芯的温度信息，采用所述电池碰撞损伤模型中的电热碰撞损伤模型进行校验，获得校验结果，根据所述校验结果得出所述电池碰撞损伤等级。
3.根据权利要求2所述的保护方法，其特征在于，根据所述电池信息和所述整车信息，结合电池碰撞损伤模型，获得电池碰撞损伤等级，包括：
根据所述车辆的加速度信息、所述安全气囊的触发信息和所述电芯的绝缘故障信息，采用所述机械碰撞损伤模型进行校验；
在所述车辆的加速度低于加速阈值、所述安全气囊未触发且所述电芯未出现绝缘故障的情况下，所述电池碰撞损伤模型输出当前所述电池的所述电池碰撞损伤等级，且所述电池碰撞损伤等级为零级。
4.根据权利要求3所述的保护方法，其特征在于，根据所述电池信息和所述整车信息，结合电池碰撞损伤模型，获得电池碰撞损伤等级，还包括：
在所述车辆的加速度高于加速阈值、所述安全气囊已触发和所述电芯出现绝缘故障三者出现至少之一的情况下，根据所述电芯的电压信息和所述电芯的温度信息，采用所述电热碰撞损伤模型进行校验；
在所述电芯的电压低于电压阈值、所述电芯的电压变化速率低于电压变化阈值、所述电芯的温度低于温度阈值且所述电芯的温度变化速率低于温度变化阈值的情况下，所述电池碰撞损伤模型输出当前所述电池的所述电池碰撞损伤等级，且所述电池碰撞损伤等级为一级。
5.根据权利要求3所述的保护方法，其特征在于，根据所述电池信息和所述整车信息，结合电池碰撞损伤模型，获得电池碰撞损伤等级，还包括：
在所述车辆的加速度高于加速阈值、所述安全气囊已触发和所述电芯出现绝缘故障三者出现至少之一的情况下，根据所述电芯的电压信息和所述电芯的温度信息，采用所述电热碰撞损伤模型进行校验；
在所述电芯的电压高于电压阈值、所述电芯的电压变化速率高于电压变化阈值、所述电芯的温度高于温度阈值和所述电芯的温度变化速率高于温度变化阈值四者出现至少之一的情况下，所述电池碰撞损伤模型输出当前所述电池的所述电池碰撞损伤等级，且所述电池碰撞损伤等级为二级。
6.根据权利要求3所述的保护方法，其特征在于，基于所述电池碰撞损伤等级和所述电芯的电流信息，生成控制指令集，包括：
响应于所述电池碰撞损伤等级为零级，生成所述控制指令集中的第一目标控制指令，所述第一目标控制指令控制电池管理系统执行所述高压回路保持原状态的策略。
7.根据权利要求4所述的保护方法，其特征在于，基于所述电池碰撞损伤等级和所述电芯的电流信息，生成控制指令集，还包括：
响应于所述电池碰撞损伤等级为一级且所述电芯的电流小于电流阈值，生成所述控制指令集中的第二目标控制指令，所述第二目标控制指令控制电池管理系统执行直接切断高压继电器的策略。
8.根据权利要求4所述的保护方法，其特征在于，基于所述电池碰撞损伤等级和所述电芯的电流信息，生成控制指令集，还包括：
响应于所述电池碰撞损伤等级为一级且所述电芯的电流大于或等于电流阈值，生成所述控制指令集中的第三目标控制指令，所述第三目标控制指令控制电池管理系统执行点爆熔断器后切断高压继电器的策略。
9.根据权利要求5所述的保护方法，其特征在于，基于所述电池碰撞损伤等级和所述电芯的电流信息，生成控制指令集，还包括：
响应于所述电池碰撞损伤等级为二级，生成所述控制指令集中的第四目标控制指令，所述第四目标控制指令控制电池管理系统执行点爆熔断器后切断高压继电器的策略。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的保护方法，其特征在于，所述保护方法还包括：
采集所述整车所处的路况信息；
根据所述电池信息和所述路况信息，结合碰撞预警模型，获得碰撞预警信号；
根据所述碰撞预警信号，控制所述电池管理系统调节当前所述电池的输出功率。
11.一种动力电池碰撞安全的保护装置，其特征在于，包括：
采集模块，所述采集模块用于采集整车信息和电池信息，其中，所述电池信息包括如下至少之一：电芯的电压信息、电芯的电流信息、电芯的绝缘故障信息和电芯的温度信息，所述整车信息包括如下至少之一：车辆的加速度信息和安全气囊的触发信息；
判断模块，所述判断模块用于根据所述电池信息和所述整车信息，结合电池碰撞损伤模型，获得电池碰撞损伤等级；
控制模块，所述控制模块用于基于所述电池碰撞损伤等级和所述电芯的电流信息，生成控制指令集，所述控制指令集用于控制电池管理系统执行高压回路切断策略，其中，所述高压回路切断策略包括高压回路保持原状态、直接切断高压继电器和点爆熔断器后切断高压继电器中的至少之一。
12.一种车辆，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行所述权利要求1-10中任一项所述的保护方法。
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